III. 2.1.1.3. Conclusion
III.2.2. Glycosylation en activant le donneur sous forme de PTFA
III.2.2.1. Synthèse de l’accepteur benzoylé et du donneur PTFA
Tout d’abord, nous avons déprotégé par action du TFA le groupement pMB présent dans la brique trisaccharidique benzoylé 6. Cette fois-ci, nous n’avons pas observé de réaction secondaire d’hydrolyse de l’ester et l’accepteur 93 a été isolé avec un excellent rendement de 93 % à l'échelle de 1,5 g (Schéma III.15).
En parallèle, l’hémiacéal 94 ainsi préparé en l’isomérisant en prop-1-ènyle à l’aide du
[91] B. Yu, H. Tao, Tetrahedron Lett. 2001, 42, 2405-2407.
[92] M. Vasan, J. Rauvolfova, M. A. Wolfert, C. Leoff, E. L. Kannenberg, C. P. Quinn, R. W. Carlson, G.-J. Boons, ChemBioChem 2008, 9, 1716-1720.
71 catalyseur de Crabtree, puis en hydrolysant l’éther d’énol à l’aide de sels de mercure avec un rendement de 95 % sur 2 étapes, a été traité par le chlorure de N-phényltrifluoroacétimide 95 en présence de K2CO3 pour conduire au donneur PTFA
92 avec un rendement de 99 %. Comme nous l’avions prévu, le groupement benzoate en
position O-6III a été parfaitement stable dans ces conditions de réaction, il faut cependant noter que l'installation d'un groupement PTFA en position anomérique ne demande pas d'utiliser du NaH, mais simplement du K2CO3. Mais quelle qu’en soit la raison, le rendement de la préparation de ce nouveau donneur a été augmenté par rapport à celui de la préparation du donneur 89 (voir Schéma III.13). Cette méthode a été testée à des échelles allant jusqu’à 2.5 g avec un rendement de 94 % sur 3 étapes.
Schéma III.15 : Préparation de l’accepteur 93 et du donneur 92
III.2.2.2. Premier essai de la glycosylation
Une fois le donneur 92 et l’accepteur 93 préparés, nous les avons fait réagir en présence de TBDMSOTf à -40 °C dans le CH2Cl2 (0.1 M, Schéma III.16 et Tableau III.1, entrée 1). Nous avons donc appliqué les mêmes conditions que celles utilisées pour la préparation d’HS12 86 (Schéma III.12). Après une nuit à -40 °C, le suivi par CCM nous a indiqué qu’il
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n’y avait que peu de produit formé et que la réaction n’évoluait plus. Nous nous sommes demandés si TMSOTf pourrait être un meilleur acide de Lewis et en avons ajouté 0,1 équivalent. Mais aucun changement n’a été observé après 6 h supplémentaires de réaction. Après neutralisation et chromatographie sur colonne Sephadex LH-20, nous avons récupéré 22 % d’un mélange d’hexasaccharides. Ce mélange a été purifié par chromatographie flash et nous avons isolé l’hexasaccharide 96 avec un rendement de 15 %.
Schéma III.16 : Glycosylation de l’accepteur 93 par le donneur 92
Nous avons fait les spectres RMN 1H et HSQC pour ce produit qui nous ont confirmés qu’il s’agissait bien du produit 96. Encore une fois, par RMN 1H et HSQC, dont les paramètres ont été optimisés pour avoir une sensibilité maximum avec les protons/carbones anomériques , nous n’avons pas trouvé trace de l’anomère β. Nous en concluons que la stéréosélectivité de cette réaction de glycosylation est très majoritairement α. Donc nous avons toujours une très bonne stéréosélectivité avec le donneur PTFA 92, mais le rendement reste faible. En revanche, par rapport à la glycosylation avec le donneur TCA 97, nous n’avons pas observé le produit secondaire résultant du réarrangement du donneur.
Nous avons donc réussi à éviter la formation de ce dernier, mais des optimisations sont nécessaires pour augmenter le rendement. Pour ce faire, nous avons donc décidé de modifier plusieurs paramètres comme : le promoteur, la température, l’ordre d’addition des
73 réactifs, et le type de tamis moléculaire (Tableau III.2).
Entrée Tamis Conc. Promoteur Température Rendement Rapport α/β
1 tamis 4Å 0,1 M 0,2 éq. TMSOTf -40 °C 16 % >98/2 2 tamis 4Å 0,05 M 0,2 éq. TMSOTf -40 °C 15 % >98/2 3 AW300 tamis 0,05 M 0,1 éq. Yb(OTf)3 -78 °C à 0 °C 0 —
4 AW300 tamis 0,05 M 0,1 éq. Bi(OTf)3 -78 °C à -10 °C 0 —
5a tamis 4Å 0,05 M 0,2 éq. TMSOTf -40 °C 5 % — 6 tamis AW300 0,05 M 0,2 éq. TMSOTf -40 °C 14 % — 7a tamis AW300 0,05 M 0,2 éq. TMSOTf -40 °C 15 % — a. Procédure inverse
Tableau III.2 : Glycosylations de l’accepteur 93 par 1.3 éq. de donneur 92 dans CH2Cl2
III.2.2.3. Essais avec différents promoteurs
Dans un premier temps, nous avons choisi de tester différents promoteurs. Nous avons essayé d’abord de refaire cette réaction en présence de TMSOTf dès le départ. Avec les mêmes conditions, nous avons obtenu exactement les même résultats (16 %, Tableau III.2, entrée 1). En raison de la viscosité du milieu réactionnel et donc du risque d’une mauvaise agitation, nous avons aussi refait une glycosylation en présence de TMSOTf, mais à une concentration plus faible (0.05 M). Nous avons toujours obtenu les mêmes résultats (15 %, Tableau III.2, entrée 2). Le donneur 93 que nous avons utilisé est très armé.94 Or, l’autre partenaire de la réaction est un accepteur avec un hydroxyle secondaire potentiellement caché par les autres groupements et sans doute trop peu réactif. Il est donc probable que le donneur une fois activé se décompose avant de réagir avec l’accepteur, entrainant de mauvais rendement. Pour résoudre ce genre de problème, nous avons testé le promoteur Yb(OTf)3 et Bi(OTf)3 utilisés par l’équipe d’Iadonisi pour activer des donneurs armés et
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les faire réagir avec des accepteurs peu réactifs.95,96,97 Malheureusement, dans notre cas, nous n’avons pas observé de réaction à basse température avec ces promoteurs et le donneur a commencé à se décomposer à plus haute température (Tableau III.2, entrée 3 et 4).
III.2.2.4. Etude de la température
Nous avons ensuite décidé de chercher la meilleure température pour cette réaction. Nous avons donc lancé une réaction à –78 °C en présence de TMSOTf et nous avons augmenté la température de 10 degrés chaque heure. Nous avons suivi la réaction par CCM et avons observé que le produit de glycosylation commençait à se former à partir de –50 °C et que la majorité était formée à –40 °C. Entre -40 et –30 °C, la CCM évolue peu et, à partir de – 20 °C, nous avons observé la formation de produits secondaires, dont l’un pourrait être l’hexasaccharide dont le pMB est parti. Cette étude nous a donc montré que la meilleure température pour cette réaction est entre –40 °C et –30 °C.
III.2.2.5. Essai de procédure inverse
Dans la littérature, pour évider qu’un imidate se décompose avant de réagir avec l’accepteur, on recommande d’utiliser la procédure inverse.98 Normalement, nous ajoutons d’abord le donneur, l’accepteur, le tamis moléculaire 4Å et le solvant, puis nous amenons le milieu réactionnel à la température souhaitée. Dans la procédure inverse, nous ajoutons d’abord l’accepteur, le tamis moléculaire 4Å et le solvant, puis nous amenons le milieu réactionnel à la température souhaitée, et enfin le donneur est ajouté lentement. Avec la méthode inverse, après une nuit, nous avons isolé seulement 5 % d’hexasaccharide 96 (Tableau III.2, entrée 5).
[95] M. Adinolfi, G. Barone, A. Iadonisi, M. Schiattarella, Tetrahedron Lett. 2002, 43, 5573-5577.
[96] M. Adinolfi, P. Galletti, D. Giacomini, A. Iadonisi, A. Quintavalla, A. Ravidà, Eur. J. Org. Chem. 2006, 2006, 69-73.
[97] M. Adinolfi, D. Giacomini, A. Iadonisi, A. Quintavalla, S. Valerio, Eur. J. Org. Chem. 2008, 2008, 2895-2899. [98] R. R. Schmidt, A. Toepfer, Tetrahedron Lett. 1991, 32, 3353-3356.
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III.2.2.6. Glycosylations en présence de tamis acide
Comme nous avons observé la formation d’une quantité non négligeable d’accepteur silylé en position O-4III, nous avons pensé que le rendement faible pouvait être dû à la formation de cet intermédiaire suivi du piégeage du TfOH formé par le tamis moléculaire 4Å qui est légèrement basique. Dans ces conditions, le cycle catalytique ne peut être efficace. Nous avons donc décidé de changer le tamis moléculaire 4Å par du tamis ayant subi un lavage acide, le tamis moléculaire AW300 (Sigma-Aldrich). Nous avons tout d’abord essayé le tamis moléculaire AW300 avec la méthode directe. Nous avons obtenu les mêmes résultats qu’avec le tamis moléculaire 4Å (Tableau III.2, entrée 6). Cela a confirmé que le tamis moléculaire AW300 ne nous pose pas de problème particulier dans cette réaction. Ensuite, nous avons appliqué la méthode inverse avec le tamis moléculaire AW300. Et nous avons obtenu le même rendement (Tableau III.2, entrée 7). C’est-à-dire que, le tamis acide ne consomme plus TMSOTf, mais la méthode inverse n’a pas amélioré le rendement, qui reste faible.
III.2.2.7. Produits secondaires des glycosylations et problèmes liés aux
groupements silyles
Nous avons ensuite décidé d’analyser tous les produits secondaires de la glycosylation entre le donneur 92 et l’accepteur 93 en présence de TMSOTf (Tableau III.2, entrée 2) et élués en fin de Sephadex LH-20, donc de poids moléculaire plus faible que l'hexasaccharide 96. Après purification par chromatographie flash, nous avons isolé 50 % d’un produit secondaire dont la masse correspond à celle du composé 1,6-anhydro 97 et 15 % du glycal
98 (Figure III.3).
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Cela a montré que la formation de dérivés 1,6-anhydro est une réaction parasite très important dans cette glycosylation. Il est probable que le substituent silyle augmente la nucléophilie de l’oxygène en position O-6 de l’accepteur, favorisant ainsi la formation du dérivé 1,6-anhydro 97. Ces deux réactions parasite sont une signature claire d’une trop grande réactivité du donneur 92 par rapport à l’accepteur 93.
III.2.2.8. Conclusion
Comme décrit ci-dessus, pour tenter d’améliorer le rendement de la glycosylation avec le donneur sous forme de PTFA, nous avons essayé de changer plusieurs paramètres comme : le promoteur, la température, l’ordre d’addition des réactifs, et le type de tamis moléculaire. Mais aucun changement n’a amélioré les choses. Un changement de groupement protecteur en position O-6 du donneur semble donc nécessaire.